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隔热保温材料市场分析:被行家一致公认为有发展前景的高效节能材料之一

2024年02月26日

  隔热保温材料是指用于阻抗热流传递的材料或材料的复合体,它包括保温材料,也包括保冷材料,这种功能材料可以用于热工设备、管道、房屋的顶面和墙面,也可以应用于冷库、冷藏设备等工程,其具有优良的阻抗热流传递的功能,因而,在满足建筑空间或热工设备的热环境的同时也大大节约了能源。据统计,具有良好的绝热功能的建筑,其能源节省可达25%~50%。在建筑中,习惯将用于控制室内热量外流的材料叫做保温材料,把防止室外热量进入室内的材料叫做隔热材料。保温材料和隔热材料统称为绝热材料 。

  建材行业分析师认为,国内悄然掀起一股研发隔热保温新材料的热潮,于是新型的太空反射绝热涂料问世,该涂料选用了具备优异耐热、耐候性、耐腐蚀和防水性能的硅丙乳液和水性氟碳乳液为成膜物质,采用被誉为空间时代材料的极细中空陶瓷颗粒为填料,由中空陶粒多组合排列制得的涂膜构成的,它对400~1800nm范围的可见光和近红外区的太阳热进行高反射,同时在涂膜中引入导热系数极低的空气微孔层来隔绝热能的传递。这样通过强化反射太阳热和对流传递的显著阻抗性,能有效地降低辐射传热和对流传热,从而降低物体表面的热平衡温度,可使屋面温度最高降低20℃,室内温度降低5~10℃。产品绝热等级达到r-33.3,热反射率为89%,导热系数为0.030w/m.k。

  1、导热系数。导热系数入是材料导热能力的一个物理指标,代表材料自身传导能カ的大小。从物理意义上讲,即在稳定的传热条件下,当材料层单位厚度内的温差为1℃时,在1s内通过1m2表面积的热量。由此可知,导热系数越大,材料的保温性能越差,反之材料的保温性能越好。影响材料导热系数的因素主要有以下几点:物质的构成、孔隙率、空隙特征、温度、湿度、热流方向、抗压强度等。

  2、材料的物质构成。材料的物质构成不同其导热系数有很大差异,通常金属的导热率最大,一般在2.31~419W/(m?K)之间。其次为非金属,液体较小,气体则更小。在非金属材料范围内,通常有机材料的导热率都低于无机材料。即使成分相同而结构不同的材料,其导热率也不一样。一般晶体结构的材料的导热率最大,微晶体次之,玻璃结构最小。由此可见,可以改变材料的物质结构,降低其导热系数,从而起到更好的保温隔热作用。

  3、材料的孔隙率和空隙特征。由于材料的表观密度与材料的孔隙率有直接关系,表观密度小的材料孔隙率大,表观密度大的材料则孔隙率小。由于固体物质的导热系数比空气的导热系数大很多,当孔隙率相同时,空隙尺寸小且封闭的材料由于空气热对流作用的减弱就会比相对空欧尺寸大且连通孔的材料导热系数小。

  4、材料所处环境的温度和湿度。当温度升高时材料的热运动增强,同时材料孔隙中空气的导热和孔壁之间的辐射作用也会增强,使材料的导热系数增大。但温度在0-50℃之内时,这种影响并不明显,只有处于高温或低温的情况下,才考虑温度对材料导热率的影响 。

  据杭州中经智盛市场研究有限公司发布的《2022-2026年隔热保温材料市场现状调查及发展前景分析报告》显示:上世纪90年代,美国国家航空航天局(NASA)的科研人员为解决航天飞行器传热控制问题而研发采用的一种新型太空绝热反射瓷层(Therma-Cover),该材料是由一些悬浮于惰性乳胶中的微小陶瓷颗粒构成的,它具有高反射率、高辐射率、低导热系数、低蓄热系数等热工性能,具有卓越的隔热反射功能。这种高科技材料在国外由航天领域推广应用到民,用于建筑和工业设施中,并已出口到我国,用于一些大型工业设施中。但美中不足的是,该材料20美元/kg的昂贵售价实在令国内许多行业望物兴叹,难以承受。由此,国内悄然掀起一股研发隔热保温新材料的热潮,且已率先在国内同行中研制成功具有高效、薄层、隔热节能、装饰防水于一体的新型太空反射绝热涂料。该涂料选用了具有优异耐热、耐候性、耐腐蚀和防水性能的硅丙乳液和水性氟碳乳液为成膜物质,采用被誉为空间时代材料的极细中空陶瓷颗粒为填料,由中空陶粒多组合排列制得的涂膜构成的,它对400~1800nm范围的可见光和近红外区的太阳热进行高反射,同时在涂膜中引入导热系数极低的空气微孔层来隔绝热能的传递。这样通过强化反射太阳热和对流传递的显著阻抗性,能有效地降低辐射传热和对流传热,从而降低物体表面的热平衡温度,可使屋面温度最高降低20℃,室内温度降低5~10℃。产品绝热等级达到R-33.3, 热反射率为89%,导热系数为0.030W/m.K。

   据《中国隔热保温材料市场调查报告》显示,建筑物隔热保温材料是节省资源、改善居住环境和使用功能的一个重要方面。建筑能耗在人类整个能源消耗中所占比例约超过30%,绝大部分是采暖和空调的能耗,故建筑节能意义十分重大。而且由于隔热保温材料以水为稀释介质,不含挥发性有机溶剂,对人体及环境没有危害;生产成本约为国外同类产品的1/5,而它作为一种新型隔热保温涂料,有着良好的经济效益、节能环保、隔热效果和施工简便等优点而越来越受到人们的关注与青睐。且这种太空绝热反射涂料正经历着一场由工业隔热保温转型向建筑隔热保温为主方向的转变,由厚层向薄层隔热保温的技术转变,这也是今后隔热保温材料主要的发展方向。太空反射绝热涂料通过应用陶瓷球型颗粒中空材料在涂层中形成的真空腔体层,构筑有效的热屏障,不仅自身的热阻较大,导热系数较低,而且热反射率极高,减少建筑物对太阳辐射热的吸收,降低被覆表面和内部空间温度,因此它被行家一致公认为有发展前景的高效节能材料之一。


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